KR20230043304A - 표시 장치의 구동 방법 - Google Patents

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김진우
이순규
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

표시 장치의 구동 방법은, 입력 센싱부를 직접 센싱 모드로 동작시키는 단계, 콜 모드 시 상기 입력 센싱부를 노이즈 센싱 모드 및 근접 센싱 모드로 동작 시키는 단계, 및 사용자의 근접 상태가 센싱될 때, 근접 센싱 신호에서 상기 노이즈 센싱 모드에서 센싱된 노이즈를 제거하는 단계를 포함하고, 전송 배선들에 인가되는 구동 신호의 전압 레벨, 상기 구동 신호가 동시에 인가되는 동시 전송 배선들의 개수, 및 상기 구동 신호의 주파수 중 적어도 하나는, 상기 노이즈 센싱 모드 및 상기 근접 센싱 모드에서 서로 다르게 설정될 수 있다.

Description

표시 장치의 구동 방법{DRIVING METHOD OF DISPLAY DEVICE AND}
본 발명은 표시 장치의 구동 방법에 관한 것이다.
사용자에게 영상을 제공하는 스마트 폰, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터, 내비게이션, 및 스마트 텔레비전 등의 전자 기기는 영상을 표시하기 위한 표시 장치를 포함한다. 표시 장치는 영상을 생성하기 위한 표시 패널, 입력 센싱부와 같은 입력 장치, 외부 이미지를 촬영하는 카메라, 및 다양한 센서들을 포함한다.
입력 센싱부는 표시 패널 상에 배치되며, 사용자의 터치를 감지한다. 카메라는 외부의 이미지를 촬영하여 저장한다. 센서들은 지문 센서, 근접 센서, 및 조도 센서 등을 포함할 수 있다.
지문 센서는 표시 패널 상에 제공된 지문을 감지한다. 근접 센서는 표시 장치에 인접한 물체를 감지한다. 근접 센서는 광(예를 들어 적외선)을 생성하여 출력하는 발광부 및 물체에서 반사된 광을 감지하는 수광부를 포함한다. 조도 센서는 표시 장치 주변의 휘도를 감지한다. 지문 센서, 근접 센서, 및 조도 센서는 각각 별도의 모듈로 제조되어 표시 장치 내에 배치된다.
본 발명의 목적은 콜모드에서 입력 센싱부를 통한 근접 센싱의 감도를 향상시키고, 콜모드에서 직접 센싱 모드 및 근접 센싱 모드를 용이하게 수행할 수 있는 표시 장치의 구동 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치의 구동 방법은, 복수개의 전송 배선들에 연결된 복수개의 제1 센싱 전극들 및 복수개의 센싱 배선들에 연결된 복수개의 제2 센싱 전극들을 포함하는 입력 센싱부를 직접 센싱 모드로 동작시키는 단계, 콜 모드 시 상기 입력 센싱부를 노이즈 센싱 모드 및 근접 센싱 모드로 동작 시키는 단계, 및 사용자의 근접 상태가 센싱될 때, 근접 센싱 신호에서 상기 노이즈 센싱 모드에서 센싱된 노이즈를 제거하는 단계를 포함하고, 상기 전송 배선들에 인가되는 구동 신호의 전압 레벨, 상기 구동 신호가 동시에 인가되는 동시 전송 배선들의 개수, 및 상기 구동 신호의 주파수 중 적어도 하나는, 상기 노이즈 센싱 모드 및 상기 근접 센싱 모드에서 서로 다르게 설정될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치의 구동 방법은, 복수개의 전송 배선들에 연결된 복수개의 제1 센싱 전극들 및 복수개의 센싱 배선들에 연결된 복수개의 제2 센싱 전극들을 포함하는 입력 센싱부를 직접 센싱 모드들로 동작시키는 단계, 콜 모드 시 상기 입력 센싱부를 상기 직접 센싱 모드들 및 제1 근접 센싱 모드들로 동작시키는 단계, 및 사용자의 직접 터치가 센싱될 때 또는 상기 사용자의 근접 상태가 센싱될 때, 상기 제1 근접 센싱 모드들의 수행 횟수와 다른 수행 횟수를 갖는 제2 근접 센싱 모드들을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 콜모드에서 표시 패널에 의해 발생하는 입력 센싱부의 노이즈가 제거되어 입력 센싱부를 통한 근접 센싱의 감도가 향상될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 콜모드에서 직접 센싱 모드 및 근접 센싱 모드가 함께 수행될 수 있다. 사용자의 직접 터치가 센싱될 때 또는 사용자의 근접 상태가 센싱될 때, 근접 센싱 모드들의 횟수가 변경되어, 콜모드에서 직접 센싱 모드 및 근접 센싱 모드가 보다 용이하게 수행될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 표시 장치의 단면을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 표시 패널의 단면을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 표시 패널의 평면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 입력 센싱부의 평면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 서로 인접한 2개의 제1 센싱부들 및 서로 인접한 2개의 제2 센싱부들의 확대도이다.
도 7은 도 6에서 제1 및 제2 감지부들 및 연장 패턴만을 도시한 도면이다.
도 8은 도 6에서 연결 패턴만을 도시한 도면이다.
도 9는 도 6에 도시된 I-I'선의 단면도이다.
도 10은 도 6에 도시된 Ⅱ-Ⅱ'선의 단면도이다.
도 11a 및 도 11b는 도 5에 도시된 입력 센싱부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 13은 도 12의 콜모드에서 표시 패널, 입력 센싱부, 및 사용자의 근접 상태를 도시한 도면이다.
도 14 내지 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 노이즈 센싱 및 근접 센싱의 타이밍들 및 구동 신호의 상태들을 도시한 도면들이다.
도 17 내지 도 20은 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 구동 신호의 상태들을 도시한 도면들이다.
도 21은 본 발명의 다른 실시예에 따른 노이즈 센싱 및 근접 센싱의 타이밍을 보여주는 도면이다.
도 22는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 23은 도 22에 도시된 제1 모드의 직접 센싱 모드의 타이밍과 제2 모드의 직접 센싱 모드 및 제1 근접 센싱 모드의 타이밍을 도시한 도면이다.
도 24는 도 22에 도시된 직접 터치가 센싱될 때, 제2 모드의 직접 센싱 모드 및 제2 근접 센싱 모드의 타이밍을 도시한 도면이다.
도 25 내지 도 27은 도 22에 도시된 근접 상태가 센싱될 때, 제2 모드의 직접 센싱 모드 및 제2 근접 센싱 모드의 다양한 타이밍들을 도시한 도면들이다.
도 28은 도 24 내지 도 27에 도시된 제1 및 제2 근접 센싱 모드들에서 입력 센싱부에 인가되는 구동 신호의 상태를 도시한 도면이다.
도 29는 도 23 내지 도 27에 도시된 직접 센싱 모드들에서 입력 센싱부에 인가되는 구동 신호의 상태를 도시한 도면이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결 된다", 또는 "결합된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
"및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 갖는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 명시적으로 여기에서 정의되지 않는 한, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치(DD)는 제1 방향(DR1)으로 연장하는 장변들을 갖고, 제1 방향(DR1)과 교차하는 제2 방향(DR2)으로 연장하는 단변들을 갖는 직사각형 형상을 가질 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 표시 장치(DD)는 원형 또는 다각형 등 다양한 형상들을 가질 수 있다.
이하, 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)에 의해 정의된 평면과 실질적으로 수직하게 교차하는 방향은 제3 방향(DR3)으로 정의된다. 또한, 본 명세서에서, "평면상에서 봤을 때"의 의미는 제3 방향(DR3)에서 바라본 상태로 정의될 수 있다.
표시 장치(DD)의 상면은 표시면(DSS)으로 정의될 수 있으며, 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)에 의해 정의된 평면을 가질 수 있다. 표시면(DSS)을 통해 표시 장치(DD)에서 생성된 이미지들(IM)이 사용자에게 제공될 수 있다.
표시면(DSS)은 표시 영역(DA) 및 표시 영역(DA) 주변의 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다. 표시 영역(DA)은 영상을 표시하고, 비표시 영역(NDA)은 영상을 표시하지 않을 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)을 둘러싸고, 소정의 색으로 인쇄되는 표시 장치(DD)의 테두리를 정의할 수 있다.
표시 장치(DD)는 텔레비전, 모니터, 또는 외부 광고판과 같은 대형 전자 장치들에 사용될 수 있다. 또한, 표시 장치(DD)는 퍼스널 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 개인 디지털 단말기, 자동차 내비게이션, 게임기, 스마트폰, 태블릿, 또는 카메라와 같은 중소형 전자 장치들에 사용될 수도 있다. 그러나, 이것들은 단지 예시적인 실시예로서 제시된 것이며, 본 발명의 개념에서 벗어나지 않은 이상 다른 전자 기기들에도 사용될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 표시 장치의 단면을 예시적으로 도시한 도면이다.
예시적으로, 도 2에는 제1 방향(DR1)에서 바라본 표시 장치(DD)의 단면이 도시되었다.
도 2를 참조하면, 표시 장치(DD)는 표시 패널(DP), 입력 센싱부(ISP), 반사 방지층(RPL), 윈도우(WIN), 패널 보호 필름(PPF), 및 제1 내지 제3 접착층들(AL1~AL3)을 포함할 수 있다.
표시 패널(DP)은 가요성 표시 패널일 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 패널(DP)은 발광형 표시 패널일 수 있고, 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 표시 패널(DP)은 유기 발광 표시 패널 또는 무기 발광 표시 패널일 수 있다. 유기 발광 표시 패널의 발광층은 유기 발광 물질을 포함할 수 있다. 무기 발광 표시 패널의 발광층은 퀀텀닷 및 퀀텀로드 등을 포함할 수 있다. 이하, 표시 패널(DP)은 유기 발광 표시 패널로 설명된다.
입력 센싱부(ISP)는 표시 패널(DP) 상에 배치될 수 있다. 입력 센싱부(ISP)는 정전 용량 방식으로 외부의 입력을 센싱하기 위한 복수개의 센싱부들(미 도시됨)을 포함할 수 있다. 입력 센싱부(ISP)는 표시 장치(DD)의 제조 시, 표시 패널(DP) 상에 바로 제조될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 입력 센싱부(ISP)는 표시 패널(DP)과 별도의 패널로 제조되어, 접착층에 의해 표시 패널(DP)에 부착될 수 있다.
반사 방지층(RPL)은 입력 센싱부(ISP) 상에 배치될 수 있다. 반사 방지층(RPL)은 외광 반사 방지 필름으로 정의될 수 있다. 반사 방지층(RPL)은 표시 장치(DD) 위에서부터 표시 패널(DP)을 향해 입사되는 외부광의 반사율을 감소시킬 수 있다.
표시 패널(DP)을 향해 진행된 외부광이 표시 패널(DP)에서 반사하여 외부의 사용자에게 다시 제공될 경우, 거울과 같이, 사용자가 외부광을 시인할 수 있다. 이러한 현상을 방지하기 위해, 예시적으로, 반사 방지층(RPL)은 표시 패널(DP)의 화소들과 동일한 색을 표시하는 복수개의 컬러 필터들을 포함할 수 있다.
컬러 필터들은 외부광을 화소들과 동일한 색으로 필터링할 수 있다. 이러한 경우, 외부광이 사용자에게 시인되지 않을 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 반사 방지층(RPL)은 외부광의 반사율을 감소시키기 위해 위상 지연자(retarder) 및/또는 편광자(polarizer)를 포함할 수 있다.
윈도우(WIN)는 반사 방지층(RPL) 상에 배치될 수 있다. 윈도우(WIN)는 외부의 스크래치 및 충격으로부터 표시 패널(DP), 입력 센싱부(ISP), 및 반사 방지층(RPL)을 보호할 수 있다.
패널 보호 필름(PPF)은 표시 패널(DP) 아래에 배치될 수 있다. 패널 보호 필름(PPF)은 표시 패널(DP)의 하부를 보호할 수 있다. 패널 보호 필름(PPF)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethyleneterephthalate, PET)와 같은 가요성 플라스틱 물질을 포함할 수 있다.
제1 접착층(AL1)은 표시 패널(DP)과 패널 보호 필름(PPF) 사이에 배치되고, 제1 접착층(AL1)에 의해 표시 패널(DP)과 패널 보호 필름(PPF)이 서로 합착될 수 있다. 제2 접착층(AL2)은 반사 방지층(RPL)과 입력 센싱부(ISP) 사이에 배치되고, 제2 접착층(AL2)에 의해 반사 방지층(RPL)과 입력 센싱부(ISP)가 서로 합착될 수 있다. 제3 접착층(AL3)은 윈도우(WIN)와 반사 방지층(RPL) 사이에 배치되고, 제3 접착층(AL3)에 의해 윈도우(WIN)와 반사 방지층(RPL)이 서로 합착될 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 표시 패널의 단면을 예시적으로 도시한 도면이다.
예시적으로, 도 3에는 제1 방향(DR1)에서 바라본 표시 패널(DP)의 단면이 도시되었다.
도 3을 참조하면, 표시 패널(DP)은 기판(SUB), 기판(SUB) 상에 배치된 회로 소자층(DP-CL), 회로 소자층(DP-CL) 상에 배치된 표시 소자층(DP-OLED), 및 표시 소자층(DP-OLED) 상에 배치된 박막 봉지층(TFE)을 포함할 수 있다.
기판(SUB)은 표시 영역(DA) 및 표시 영역(DA) 주변의 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다. 기판(SUB)은 글래스 또는 폴리 이미드(PI:polyimide)와 같은 가요성 플라스틱 물질을 포함할 수 있다. 표시 소자층(DP-OLED)은 표시 영역(DA) 상에 배치될 수 있다.
회로 소자층(DP-CL) 및 표시 소자층(DP-OLED)에 복수개의 화소들이 배치될 수 있다. 화소들 각각은 회로 소자층(DP-CL)에 배치된 트랜지스터 및 표시 소자층(DP-OLED)에 배치되어 트랜지스터에 연결된 발광 소자를 포함할 수 있다. 화소의 구성은 이하 상세히 설명될 것이다.
박막 봉지층(TFE)은 표시 소자층(DP-OLED)을 덮도록 회로 소자층(DP-CL) 상에 배치될 수 있다. 박막 봉지층(TFE)은 수분, 산소, 및 외부의 이물질로부터 화소들을 보호할 수 있다.
도 4는 도 2에 도시된 표시 패널의 평면도이다.
도 4를 참조하면, 표시 장치(DD)는 표시 패널(DP), 주사 구동부(SDV)(scan driver), 데이터 구동부(DDV)(data driver), 발광 구동부(EDV)(light emission driver), 및 복수개의 제1 패드들(PD1)을 포함할 수 있다.
표시 패널(DP)은 제1 방향(DR1)으로 연장하는 장변들 및 제2 방향(DR2)으로 연장하는 단변들을 갖는 직사각형 형상을 가질 수 있으나, 표시 패널(DP)의 형상이 이에 제한되는 것은 아니다. 표시 패널(DP)은 표시 영역(DA) 및 표시 영역(DA)을 둘러싸는 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다.
표시 패널(DP)은 복수개의 화소들(PX), 복수개의 주사 배선들(SL1~SLm), 복수개의 데이터 배선들(DL1~DLn), 복수개의 발광 배선들(EL1~ELm), 제1 및 제2 제어 배선들(CSL1,CSL2), 제1 및 제2 전원 배선들(PL1, PL2), 및 연결 배선들(CNL)을 포함할 수 있다. m 및 n은 자연수이다.
화소들(PX)은 표시 영역(DA)에 배치될 수 있다. 주사 구동부(SDV) 및 발광 구동부(EDV)는 표시 패널(DP)의 장변들에 각각 인접한 비표시 영역(NDA)에 배치될 수 있다. 데이터 구동부(DDV)는 표시 패널(DP)의 단변들 중 어느 하나의 단변에 인접한 비표시 영역(NDA)에 배치될 수 있다. 평면상에서 봤을 때, 데이터 구동부(DDV)는 표시 패널(DP)의 하단에 인접할 수 있다.
주사 배선들(SL1~SLm)은 제2 방향(DR2)으로 연장되어 화소들(PX) 및 주사 구동부(SDV)에 연결될 수 있다. 데이터 배선들(DL1~DLn)은 제1 방향(DR1)으로 연장되어 화소들(PX) 및 데이터 구동부(DDV)에 연결될 수 있다. 발광 배선들(EL1~ELm)은 제2 방향(DR2)으로 연장되어 화소들(PX) 및 발광 구동부(EDV)에 연결될 수 있다.
제1 전원 배선(PL1)은 제1 방향(DR1)으로 연장하여 비표시 영역(NDA)에 배치될 수 있다. 제1 전원 배선(PL1)은 표시 영역(DA)과 발광 구동부(EDV) 사이에 배치될 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 표시 영역(DA)과 주사 구동부(SDV) 사이에 배치될 수 있다.
연결 배선들(CNL)은 제2 방향(DR2)으로 연장하고 제1 방향(DR1)으로 배열되어 제1 전원 배선(PL1) 및 화소들(PX)에 연결될 수 있다. 제1 전압이 서로 연결된 제1 전원 배선(PL1) 및 연결 배선들(CNL)을 통해 화소들(PX)에 인가될 수 있다.
제2 전원 배선(PL2)은 비표시 영역(NDA)에 배치되고, 표시 패널(DP)의 장변들 및 데이터 구동부(DDV)가 배치되지 않은 표시 패널(DP)의 다른 하나의 단변을 따라 연장할 수 있다. 제2 전원 배선(PL2)은 주사 구동부(SDV) 및 발광 구동부(EDV)보다 외곽에 배치될 수 있다.
도시하지 않았으나, 제2 전원 배선(PL2)은 표시 영역(DA)을 향해 연장되어 화소들(PX)에 연결될 수 있다. 제1 전압보다 낮은 레벨을 갖는 제2 전압이 제2 전원 배선(PL2)을 통해 화소들(PX)에 인가될 수 있다.
제1 제어 배선(CSL1)은 주사 구동부(SDV)에 연결되고, 표시 패널(DP)의 하단을 향해 연장될 수 있다. 제2 제어 배선(CSL2)은 발광 구동부(EDV)에 연결되고, 표시 패널(DP)의 하단을 향해 연장될 수 있다. 데이터 구동부(DDV)는 제1 제어 배선(CSL1) 및 제2 제어 배선(CSL2) 사이에 배치될 수 있다.
제1 패드들(PD1)은 표시 패널(DP)의 하단에 인접한 비표시 영역(NDA)에 배치되고, 데이터 구동부(DDV)보다 표시 패널(DP)의 하단에 더 인접할 수 있다. 데이터 구동부(DDV), 제1 전원 배선(PL1), 제2 전원 배선(PL2), 제1 제어 배선(CSL1), 및 제2 제어 배선(CSL2)은 제1 패드들(PD1)에 연결될 수 있다. 데이터 배선들(DL1~DLn)은 데이터 구동부(DDV)에 연결되고, 데이터 구동부(DDV)는 데이터 배선들(DL1~DLn)에 대응하는 제1 패드들(PD1)에 연결될 수 있다.
도시하지 않았으나, 표시 장치(DD)는 주사 구동부(SDV), 데이터 구동부(DDV), 및 발광 구동부(EDV)의 동작을 제어하기 위한 타이밍 컨트롤러 및 제1 및 제2 전압들을 생성하기 위한 전압 생성부를 더 포함할 수 있다. 타이밍 컨트롤러 및 전압 생성부는 인쇄 회로 기판을 통해 대응하는 제1 패드들(PD1)에 연결될 수 있다.
주사 구동부(SDV)는 복수개의 주사 신호들을 생성하고, 주사 신호들은 주사 배선들(SL1~SLm)을 통해 화소들(PX)에 인가될 수 있다. 데이터 구동부(DDV)는 복수개의 데이터 전압들을 생성하고, 데이터 전압들은 데이터 배선들(DL1~DLn)을 통해 화소들(PX)에 인가될 수 있다. 발광 구동부(EDV)는 복수개의 발광 신호들을 생성하고, 발광 신호들은 발광 배선들(EL1~ELm)을 통해 화소들(PX)에 인가될 수 있다.
화소들(PX)은 주사 신호들에 응답하여 데이터 전압들을 제공받을 수 있다. 화소들(PX)은 발광 신호들에 응답하여 데이터 전압들에 대응하는 휘도의 광을 발광하여 영상을 표시할 수 있다.
도 5는 도 2에 도시된 입력 센싱부의 평면도이다.
도 5를 참조하면, 입력 센싱부(ISP)는 복수개의 센싱 전극들(SE1,SE2), 복수개의 배선들(TX1~TXh,RX1~RXk), 및 복수개의 제2 및 제3 패드들(PD2,PD3)을 포함할 수 있다. 센싱 전극들(SE1,SE2), 배선들(TX1~TXh,RX1~RXk), 및 제2 및 제3 패드들(PD2,PD3)은 박막 봉지층(TFE) 상에 배치될 수 있다.
입력 센싱부(ISP)의 평면 영역은 활성 영역(AA) 및 활성 영역(AA) 주변의 비활성 영역(NAA)을 포함할 수 있다. 활성 영역(AA)은 표시 영역(DA)에 중첩하고, 비활성 영역(NAA)은 비표시 영역(NDA)에 중첩할 수 있다.
센싱 전극들(SE1,SE2)은 활성 영역(AA)에 배치되고, 제2 및 제3 패드들(PD2,PD3)은 비활성 영역(NAA)에 배치될 수 있다. 제2 패드들(PD2) 및 제3 패드들(PD3)은 평면 상에서 봤을 때, 입력 센싱부(ISP)의 하단에 인접할 수 있다. 평면 상에서 봤을 때, 제1 패드들(PD1)은 제2 패드들(PD2) 및 제3 패드들(PD3) 사이에 배치될 수 있다.
배선들(TX1~TXh,RX1~RXk)은 센싱 전극들(SE1,SE2)의 일단들에 연결되고, 비활성 영역(NAA)으로 연장하여 제2 및 제3 패드들(PD2,PD3)에 연결될 수 있다. 도시하지 않았으나 입력 센싱부(ISP)를 제어하기 위한 센싱 제어부가 인쇄 회로 기판을 통해 제2 및 제3 패드들(PD2,PD3)에 연결될 수 있다.
센싱 전극들(SE1,SE2)은 제1 방향(DR1)으로 연장하여 제2 방향(DR2)으로 배열된 복수개의 제1 센싱 전극들(SE1) 및 제2 방향(DR2)으로 연장하여 제1 방향(DR1)으로 배열된 복수개의 제2 센싱 전극들(SE2)을 포함할 수 있다. 제2 센싱 전극들(SE2)은 제1 센싱 전극들(SE1)과 서로 절연되어 교차하도록 연장할 수 있다.
배선들(TX1~TXh,RX1~RXk)은 제1 센싱 전극들(SE1)에 연결된 복수개의 제1 배선들(TX1~TXh) 및 제2 센싱 전극들(SE2)에 연결된 복수개의 제2 배선들(RX1~RXk)을 포함할 수 있다. h 및 k는 자연수이다. 제1 배선들(TX1~TXh)은 비활성 영역(NAA)으로 연장하여 제2 패드들(PD2)에 연결될 수 있다. 제2 배선들(RX1~RXk)은 비활성 영역(NAA)으로 연장하여 제3 패드들(PD3)에 연결될 수 있다.
예시적으로, 평면 상에서 봤을 때, 제1 배선들(TX1~TXh)은 활성 영역(AA)의 하측에 인접한 비활성 영역(NAA)에 배치될 수 있다. 평면 상에서 봤을 때, 제2 배선들(RX1~RXk)은 활성 영역(AA)의 우측에 인접한 비활성 영역(NAA)에 배치될 수 있다. 제1 배선들(TX1~TXh)은 전송 배선들로 정의되고, 제2 배선들(RX1~RXk)은 센싱 배선들로 정의될 수 있다.
제1 센싱 전극들(SE1) 각각은 제1 방향(DR1)으로 배열된 복수개의 제1 센싱부들(SP1) 및 제1 센싱부들(SP1)을 연결하는 복수개의 연결 패턴들(CP)을 포함할 수 있다. 연결 패턴들(CP) 각각은 제1 방향(DR1)으로 서로 인접한 2 개의 제1 센싱부들(SP1) 사이에 배치되어 2 개의 제1 센싱부들(SP1)을 연결할 수 있다.
제2 센싱 전극들(SE2) 각각은 제2 방향(DR2)으로 배열된 복수개의 제2 센싱부들(SP2) 및 제2 센싱부들(SP2)로부터 연장된 복수개의 연장 패턴들(EP)을 포함할 수 있다. 연장 패턴들(EP) 각각은 제2 방향(DR2)으로 서로 인접한 2 개의 제2 센싱부들(SP2) 사이에 배치되어 2 개의 제2 센싱부들(SP2)로부터 연장될 수 있다.
제1 센싱부들(SP1) 및 제2 센싱부들(SP2)은 서로 중첩하지 않고 서로 이격되어, 서로 교호적으로 배치될 수 있다. 제1 센싱부들(SP1) 및 제2 센싱부들(SP2)에 의해 정전 용량이 형성될 수 있다. 연장 패턴들(EP)은 연결 패턴들(CP)과 중첩하지 않을 수 있다.
제1 및 제2 센싱 전극들(SE1,SE2)은 은, 금, 구리, 알루미늄, 백금, 팔라듐, 크롬, 티타늄, 텅스텐, 니오븀, 탄탈륨, 바나듐, 철, 망간, 코발트, 니켈, 아연, 주석, 몰리브덴 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있다.
도 6은 도 5에 도시된 서로 인접한 2개의 제1 센싱부들 및 서로 인접한 2개의 제2 센싱부들의 확대도이다. 도 7은 도 6에서 제1 및 제2 감지부들 및 연장 패턴만을 도시한 도면이다. 도 8은 도 6에서 연결 패턴만을 도시한 도면이다.
도 6, 도 7, 및 도 8을 참조하면, 제1 센싱부들(SP1) 및 제2 센싱부들(SP2)은 메쉬 형상을 가질 수 있다. 제1 및 제2 센싱부들(SP1,SP2) 각각은, 메쉬 형상을 갖기 위해, 제1 대각 방향(DDR1)으로 연장된 복수개의 제1 가지부들(BP1) 및 제2 대각 방향(DDR2)으로 연장된 복수개의 제2 가지부들(BP2)을 포함할 수 있다.
제1 대각 방향(DDR1)은 제1 및 제2 방향들(DR1,DR2)에 의해 정의된 평면상에서 제1 및 제2 방향들(DR1,DR2)과 교차하는 방향으로 정의될 수 있다. 제2 대각 방향(DDR2)은 제1 및 제2 방향들(DR1,DR2)에 의해 정의된 평면상에서 제1 대각 방향(DDR1)에 교차하는 방향으로 정의될 수 있다. 예시적으로, 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)은 서로 수직하게 교차하고, 제1 대각 방향(DDR1) 및 제2 대각 방향(DDR2)은 서로 수직하게 교차할 수 있다.
제1 및 제2 센싱부들(SP1,SP2) 각각의 제1 가지부들(BP1)은 제1 및 제2 센싱부들(SP1,SP2) 각각의 제2 가지부들(BP2)과 교차하고 서로 일체로 형성될 수 있다. 제1 가지부들(BP1) 및 제2 가지부들(BP2)에 의해 마름모 형상의 터치 개구부들(TOP)이 정의될 수 있다.
도 4에 도시된 화소들(PX) 각각의 평면 상의 영역은 발광 영역(EA) 및 발광 영역(EA) 주변의 비발광 영역(NEA)을 포함할 수 있다. 비발광 영역(NEA)은 발광 영역들(EA) 사이에 배치될 수 있다. 전술한 화소들(PX) 각각의 발광 소자는 발광 영역(EA)에 배치될 수 있다. 발광 소자들에서 생성된 광이 발광 영역들(EA)을 통해 출광될 수 있다. 평면 상에서 봤을 때, 발광 영역들(EA)은 터치 개구부들(TOP)에 각각 배치될 수 있다.
제1 및 제2 센싱부들(SP1,SP2)은 비발광 영역(NEA)에 배치될 수 있다. 제1 및 제2 센싱부들(SP1,SP2)이 비발광 영역(NEA)에 배치되므로, 발광 소자들에서 생성된 광은 제1 및 제2 센싱부들(SP1,SP2)의 영향을 받지 않고 정상적으로 출광될 수 있다.
연결 패턴(CP)은 연장 패턴(EP)과 중첩하지 않도록 연장하여 제1 센싱부들(SP1)을 연결할 수 있다. 연결 패턴(CP)은 복수개의 컨택홀들(TC-CH)을 통해 제1 센싱부들(SP1)에 연결될 수 있다. 컨택홀들(TC-CH)의 구조는 이하 도 9에 도시될 것이다. 연결 패턴(CP)은 제2 센싱부들(SP2)에 중첩하는 영역들을 경유하여 제1 센싱부들(SP1)을 향해 연장할 수 있다.
연장 패턴(EP)은 제1 센싱부들(SP1) 사이에 배치되고 제2 센싱부들(SP2)로부터 연장될 수 있다. 제2 센싱부들(SP2)과 연장 패턴(EP)은 일체로 형성될 수 있다. 연장 패턴(EP)은 메쉬 형상을 가질 수 있다. 연장 패턴(EP), 제1 센싱부들(SP1), 및 제2 센싱부들(SP2)은 동일층에 배치되고, 동일한 물질로 동시에 패터닝되어 형성될 수 있다.
연결 패턴(CP)은 제1 연장부(EX1) 및 제1 연장부(EX1)와 대칭되는 형상을 갖는 제2 연장부(EX2)를 포함할 수 있다. 연장 패턴(EP)은 제1 연장부(EX1) 및 제2 연장부(EX2) 사이에 배치될 수 있다. 제1 연장부(EX1)는 제2 센싱부들(SP2) 중 하나의 제2 센싱부(SP2)에 중첩하는 영역을 경유하여 연장하고, 제1 센싱부들(SP1)에 연결될 수 있다. 제2 연장부(EX2)는 제2 센싱부들(SP2) 중 다른 하나의 제2 센싱부(SP2)에 중첩하는 영역을 경유하여 연장하고, 제1 센싱부들(SP1)에 연결될 수 있다.
이하, 제1 센싱부들(SP1)은 상대적인 배치 위치에 따라 상부 제1 센싱부(SP1) 및 하부 제1 센싱부(SP1)로 정의된다. 또한, 제2 센싱부들(SP2)은 상대적인 배치 위치에 따라 좌측 제2 센싱부(SP2) 및 우측 제2 센싱부(SP2)로 정의된다
제1 및 제2 연장부들(EX1,EX2)의 일측들에 인접한 제1 및 제2 연장부들(EX1,EX2)의 소정의 부분들은 복수개의 컨택홀들(TC-CH)을 통해 하부 제1 센싱부(SP1)에 연결될 수 있다. 제1 및 제2 연장부들(EX1,EX2)의 타측들에 인접한 제1 및 제2 연장부들(EX1,EX2)의 소정의 부분들은 복수개의 컨택홀들(TC-CH)을 통해 상부 제1 센싱부(SP1)에 연결될 수 있다.
제1 연장부(EX1)는 제1 대각 방향(DDR1)으로 연장된 제1 서브 연장부(EX1_1) 및 제2 서브 연장부(EX1_2), 제2 대각 방향(DDR2)으로 연장된 제3 서브 연장부(EX1_3) 및 제4 서브 연장부(EX1_4), 제2 대각 방향(DDR2)으로 연장된 제1 서브 도전 패턴(SCP1), 및 제1 대각 방향(DDR1)으로 연장된 제2 서브 도전 패턴(SCP2)을 포함할 수 있다.
제1 및 제2 서브 연장부들(EX1_1,EX1_2)의 일측들에 인접한 제1 및 제2 서브 연장부들(EX1_1,EX1_2)의 소정의 부분들은 복수개의 컨택홀들(TC-CH)을 통해 하부 제1 센싱부(SP1)에 연결될 수 있다. 제3 및 제4 서브 연장부들(EX1_3,EX1_4)의 일측들에 인접한 제3 및 제4 서브 연장부들(EX1_3,EX1_4)의 소정의 부분들은 복수개의 컨택홀들(TC-CH)을 통해 상부 제1 센싱부(SP1)에 연결될 수 있다.
제1 서브 연장부(EX1_1)의 타측은 제3 서브 연장부(EX1_3)의 타측으로부터 연장되고, 제2 서브 연장부(EX1_2)의 타측은 제4 서브 연장부(EX1_4)의 타측으로부터 연장될 수 있다. 제1 서브 도전 패턴(SCP1)은 제4 서브 연장부(EX1_4)의 타측에서 제2 대각 방향(DDR2)으로 연장되고, 제1 서브 연장부(EX1_1)로 연장될 수 있다. 제2 서브 도전 패턴(SCP2)은 제2 서브 연장부(EX1_2)의 타측에서 제1 대각 방향(DDR1)으로 연장되고, 제3 서브 연장부(EX1_3)로 연장될 수 있다.
제1 서브 연장부(EX1_1), 제2 서브 연장부(EX1_2), 제3 서브 연장부(EX1_3), 제4 서브 연장부(EX1_4), 제1 서브 도전 패턴(SCP1), 및 제2 서브 도전 패턴(SCP2)은 일체로 형성될 수 있다.
제1 및 제2 서브 연장부들(EX1_1,EX1_2)은 우측 제2 센싱부(SP2)의 제2 가지부들(BP2) 중 하부 제1 센싱부(SP1)에 인접한 소정의 개수의 제2 가지부들(BP2)과 교차하도록 연장될 수 있다. 제1 및 제2 서브 연장부들(EX1_1,EX1_2) 및 제2 서브 도전 패턴(SCP2)에 중첩하는 일부 영역에는 우측 제2 센싱부(SP2)의 제1 가지부들(BP1)이 배치되지 않을 수 있다.
제3 및 제4 서브 연장부들(EX1_3,EX1_4)은 우측 제2 센싱부(SP2)의 제1 가지부들(BP1) 중 상부 제1 센싱부(SP1)에 인접한 소정의 개수의 제1 가지부들(BP1)과 교차하도록 연장될 수 있다. 제3 및 제4 서브 연장부들(EX1_3,EX1_4) 및 제1 서브 도전 패턴(SCP1)에 중첩하는 일부 영역에는 우측 제2 센싱부(SP2)의 제2 가지부들(BP2)이 배치되지 않을 수 있다.
제2 연장부(EX2)는 제2 대각 방향(DDR2)으로 연장된 제5 서브 연장부(EX2_1) 및 제6 서브 연장부(EX2_2), 제1 대각 방향(DDR1)으로 연장된 제7 서브 연장부(EX2_3) 및 제8 서브 연장부(EX2_4), 제1 대각 방향(DDR1)으로 연장된 제3 서브 도전 패턴(SCP3), 및 제2 대각 방향(DDR2)으로 연장된 제4 서브 도전 패턴(SCP4)을 포함할 수 있다.
좌측 제2 센싱부(SP2)는 우측 제2 센싱부(SP2)와 대칭되는 구조를 갖고, 제2 연장부(EX2)는 제1 연장부(EX1)와 대칭되는 구조를 가질 수 있다. 따라서, 이하, 제5 내지 제8 서브 연장부들(EX2_1~EX2_4) 및 제3 및 제4 서브 도전 패턴들(SCP3,SCP4)에 대한 설명은 생략한다.
도 9는 도 6에 도시된 I-I'선의 단면도이다.
도 9를 참조하면, 박막 봉지층(TFE) 상에 절연층(IOL)이 배치될 수 있다. 절연층(IOL)은 무기 절연층을 포함할 수 있다. 적어도 하나 이상의 절연층(IOL)이 박막 봉지층(TFE) 상에 제공될 수 있다. 예를 들어, 2개의 무기 절연층들(IOL)이 박막 봉지층(TFE) 상에 순차적으로 적층될 수도 있다.
절연층(IOL) 상에 연결 패턴(CP)이 배치될 수 있다. 연결 패턴(CP) 및 절연층(IOL) 상에 제1 절연층(TC-IL1)이 배치될 수 있다. 제1 절연층(TC-IL1)은 연결 패턴(CP)을 덮도록 절연층(IOL) 상에 배치될 수 있다. 제1 절연층(TC-IL1)은 무기 절연층 또는 유기 절연층을 포함할 수 있다.
제1 절연층(TC-IL1) 상에 제1 센싱부들(SP1) 및 제2 센싱부들(SP2)이 배치될 수 있다. 제2 센싱부들(SP2)과 일체로 형성된 연장 패턴(EP) 역시 제1 절연층(TC-IL1) 상에 배치될 수 있다. 연결 패턴(CP)은 제1 절연층(TC-IL1)에 정의된 복수개의 컨택홀들(TC-CH)을 통해 제1 센싱부들(SP1)에 연결될 수 있다.
제1 및 제2 센싱부들(SP1,SP2) 및 제1 절연층(TC-IL1) 상에 제2 절연층(TC-IL2)이 배치될 수 있다. 제2 절연층(TC-IL2)은 제1 센싱부들(SP1) 및 제2 센싱부들(SP2)을 덮도록 제1 절연층(TC-IL1) 상에 배치될 수 있다. 제2 절연층(TC-IL2)은 유기 절연층을 포함할 수 있다.
도 10은 도 6에 도시된 Ⅱ-Ⅱ'선의 단면도이다.
도 10을 참조하면, 화소들(PX) 각각은 트랜지스터(TR) 및 발광 소자(OLED)를 포함할 수 있다. 발광 소자들(OLED)은 발광 영역들(EA)에 각각 배치될 수 있다. 화소들(PX)의 구성은 실질적으로 동일하므로, 이하 어느 하나의 화소(PX)의 구조가 설명될 것이다.
발광 소자(OLED)는 제1 전극(AE), 제2 전극(CE), 정공 제어층(HCL), 전자 제어층(ECL), 및 발광층(EML)을 포함할 수 있다. 제1 전극(AE)은 애노드 전극일 수 있으며, 제2 전극(CE)은 캐소드 전극일 수 있다.
트랜지스터(TR) 및 발광 소자(OLED)는 기판(SUB) 상에 배치될 수 있다. 예시적으로 하나의 트랜지스터(TR)가 도시되었으나, 실질적으로, 화소(PX)는 발광 소자(OLED)를 구동하기 위한 복수개의 트랜지스터들 및 적어도 하나의 커패시터를 포함할 수 있다.
기판(SUB) 상에 버퍼층(BFL)이 배치되며, 버퍼층(BFL)은 무기층일 수 있다. 버퍼층(BFL) 상에 반도체 패턴이 배치될 수 있다. 반도체 패턴은 폴리 실리콘, 비정질 실리콘, 또는 금속 산화물을 포함할 수 있다.
반도체 패턴은 N형 도판트 또는 P형 도판트로 도핑될 수 있다. 반도체 패턴은 고 도핑 영역과 저 도핑 영역을 포함할 수 있다. 고 도핑 영역의 전도성은 저 도핑 영역보다 크고, 실질적으로 트랜지스터(TR)의 소스 전극 및 드레인 전극 역할을 할 수 있다. 저 도핑 영역은 실질적으로 트랜지스터의 액티브(또는 채널)에 해당할 수 있다.
트랜지스터(TR)의 소스(S), 액티브(A), 및 드레인(D)은 반도체 패턴으로부터 형성될 수 있다. 반도체 패턴 상에 제1 절연층(INS1)이 배치될 수 있다. 제1 절연층(INS1) 상에 트랜지스터(TR)의 게이트(G)가 배치될 수 있다. 게이트(G) 상에 제2 절연층(INS2)이 배치될 수 있다. 제2 절연층(INS2) 상에 제3 절연층(INS3)이 배치될 수 있다.
연결 전극(CNE)은 트랜지스터(TR)와 발광 소자(OLED) 사이에 배치되어 트랜지스터(TR)와 발광 소자(OLED)를 연결할 수 있다. 연결 전극(CNE)은 제1 연결 전극(CNE1) 및 제2 연결 전극(CNE2)을 포함할 수 있다.
제1 연결 전극(CNE1)은 제3 절연층(INS3) 상에 배치되고, 제1 내지 제3 절연층들(INS1~INS3)에 정의된 제1 컨택홀(CH1)을 통해 드레인(D)에 연결될 수 있다. 제4 절연층(INS4)은 제1 연결 전극(CNE1) 상에 배치될 수 있다. 제4 절연층(INS4)상에 제5 절연층(INS5)이 배치될 수 있다.
제2 연결 전극(CNE2)은 제5 절연층(INS5) 상에 배치될 수 있다. 제2 연결 전극(CNE2)은 제4 및 제5 절연층들(INS4,INS5)에 정의된 제2 컨택홀(CH2)을 통해 제1 연결 전극(CNE1)에 연결될 수 있다.
제2 연결 전극(CNE2) 상에 제6 절연층(INS6)이 배치될 수 있다. 제1 절연층(INS1) 내지 제6 절연층(INS6)은 무기층 또는 유기층일 수 있다.
제6 절연층(INS6) 상에 제1 전극(AE)이 배치될 수 있다. 제1 전극(AE)은 제6 절연층(INS6)에 정의된 제3 컨택홀(CH3)을 통해 제2 연결 전극(CNE2)에 연결될 수 있다. 제1 전극(AE) 및 제6 절연층(INS6) 상에 제1 전극(AE)의 소정의 부분을 노출시키는 화소 정의막(PDL)이 배치될 수 있다. 화소 정의막(PDL)에는 제1 전극(AE)의 소정의 부분을 노출시키기 위한 개구부(PX_OP)가 정의될 수 있다.
정공 제어층(HCL)은 제1 전극(AE) 및 화소 정의막(PDL) 상에 배치될 수 있다. 정공 제어층(HCL)은 발광 영역(EA)과 비발광 영역(NEA)에 공통으로 배치될 수 있다. 정공 제어층(HCL)은 정공 수송층 및 정공 주입층을 포함할 수 있다.
발광층(EML)은 정공 제어층(HCL) 상에 배치될 수 있다. 발광층(EML)은 개구부(PX_OP)에 대응하는 영역에 배치될 수 있다. 발광층(EML)은 유기 물질 및/또는 무기 물질을 포함할 수 있다. 발광층(EML)은 적색, 녹색, 및 청색 중 어느 하나의 광을 생성할 수 있다.
전자 제어층(ECL)은 발광층(EML) 및 정공 제어층(HCL) 상에 배치될 수 있다. 전자 제어층(ECL)은 발광 영역(EA)과 비발광 영역(NEA)에 공통으로 배치될 수 있다. 전자 제어층(ECL)은 전자 수송층 및 전자 주입층을 포함할 수 있다.
제2 전극(CE)은 전자 제어층(ECL) 상에 배치될 수 있다. 제2 전극(CE)은 발광 영역(EA)과 비발광 영역(NEA)에 공통으로 배치될 수 있다.
트랜지스터(TR)가 배치된 층은 전술한 회로 소자층(DP-CL)으로 정의될 수 있다. 발광 소자(OLED)가 배치된 층은 전술한 표시 소자층(DP-OLED)으로 정의될 수 있다.
박막 봉지층(TFE)은 제2 전극(CE) 상에 배치되어 화소(PX)를 덮을 수 있다. 박막 봉지층(TFE)은 제2 전극(CE) 상에 배치된 제1 봉지층(EN1), 제1 봉지층(EN1) 상에 배치된 제2 봉지층(EN2), 및 제2 봉지층(EN2) 상에 배치된 제3 봉지층(EN3)을 포함할 수 있다.
제1 및 제3 봉지층들(EN1,EN3)은 무기층일 수 있고, 제2 봉지층(EN2)은 유기층일 수 있다. 제1 및 제3 봉지층들(EN1,EN3)은 수분/산소로부터 화소(PX)를 보호할 수 있다. 제2 봉지층(EN2)은 먼지 입자와 같은 이물질로부터 화소(PX)를 보호할 수 있다.
제1 전압이 트랜지스터(TR)를 통해 제1 전극(AE)에 인가되고, 제2 전압이 제2 전극(CE)에 인가될 수 있다. 발광층(EML)에 주입된 정공과 전자가 결합하여 여기자(exciton)가 형성되고, 여기자가 바닥 상태로 전이하면서, 발광 소자(OLED)가 발광할 수 있다.
제3 봉지층(EN3) 상에 절연층(IOL)이 배치되고, 절연층(IOL) 상에 제1 절연층(TC-IL1)이 배치되고, 제1 절연층(TC-IL1) 상에 제1 및 제2 가지부들(BP1,BP2)이 배치될 수 있다. 제2 절연층(TC-IL2)은 제1 및 제2 가지부들(BP1,BP2)을 덮도록 제1 절연층(TC-IL1) 상에 배치될 수 있다. 제1 및 제2 가지부들(BP1,BP2)은 비발광 영역(NEA)에 배치될 수 있다.
도 11a 및 도 11b는 도 5에 도시된 입력 센싱부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
예시적으로 도 11a 및 도 11b에서는 도 5보다 비활성 영역(NAA)이 축소되고, 제1 및 제2 배선들(TX1~TXh,RX1~RXk)이 입력 센싱부(ISP)의 외부로 연장되어 센싱 제어부(T-IC)에 연결된 상태로 도시되었다.
도 11a 및 도 11b를 참조하면, 입력 센싱부(ISP)는 입력 센싱부(ISP)의 동작을 제어하는 센싱 제어부(T-IC)에 연결될 수 있다. 제1 배선들(TX1~TXh)이 외부로 연장하여 센싱 제어부(T-IC)에 연결될 수 있다. 제2 배선들(RX1~RXk)이 외부로 연장하여 센싱 제어부(T-IC)에 연결될 수 있다.
입력 센싱부(ISP)는 센싱 제어부(T-IC)에 의해 상호 센싱 모드(mutual sensing mode) 또는 셀프 센싱 모드(self sensing mode)로 구동될 수 있다. 상호 센싱 모드(mutual sensing mode) 및 셀프 센싱 모드(self sensing mode)는 반복해서 수행될 수 있다.
도 11a를 참조하면, 센싱 제어부(T-IC)는 입력 센싱부(ISP)를 상호 센싱 모드로 구동시킬 수 있다. 상호 센싱 모드는 구동 모드 및 센싱 모드를 포함할 수 있다. 상호 센싱 모드의 구동 모드에서 센싱 제어부(T-IC)는 구동 신호(TS)를 제1 배선들(TX1~TXh)에 인가할 수 있다. 구동 신호(TS)는 제1 배선들(TX1~TXh)을 통해 제1 센싱 전극들(SE1)에 인가될 수 있다.
상호 센싱 모드의 센싱 모드에서 제1 및 제2 센싱 전극들(SE1,SE2)에 의해 사용자의 터치 또는 사용자의 근접 상태가 센싱될 수 있다. 센싱 모드에서 센싱된 센싱 신호(SS)는 제2 배선들(RX1~RXk)을 통해 출력되어 센싱 제어부(T-IC)에 제공될 수 있다. 센싱 제어부(T-IC)는 센싱 신호(SS)를 이용하여 사용자의 터치 위치 또는 사용자의 근접 위치의 좌표를 생성할 수 있다. 이러한 동작에 의해 입력 센싱부(ISP)의 상호 센싱 동작이 수행될 수 있다.
도 11b를 참조하면, 센싱 제어부(T-IC)는 입력 센싱부(ISP)를 셀프 센싱 모드로 구동시킬 수 있다. 셀프 센싱 모드는 구동 모드 및 센싱 모드를 포함할 수 있다. 셀프 센싱 모드의 구동 모드에서 센싱 제어부(T-IC)는 구동 신호(TS)를 제2 배선들(RX1~RXk)에 인가할 수 있다. 구동 신호(TS)는 제2 배선들(RX1~RXk)을 통해 제2 센싱 전극들(SE2)에 인가될 수 있다.
셀프 센싱 모드의 센싱 모드에서 센싱된 센싱 신호(SS)는 제2 배선들(RX1~RXk)을 통해 출력되어 센싱 제어부(T-IC)에 제공될 수 있다. 이러한 동작에 의해 입력 센싱부(ISP)의 셀프 센싱 동작이 수행될 수 있다.
예시적으로, 셀프 센싱 모드에서, 제2 배선들(RX1~RXk)을 통해 구동 신호(TS) 및 센싱 신호(SS)가 입출력되는 동작이 설명되었으나, 본 발명의 실시 예는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 구동 신호(TS)가 제1 배선들(TX1~TXh)을 통해 제1 센싱 전극들(SE1)에 인가되고, 센싱 신호(SS)가 제1 배선들(TX1~TXh)을 통해 출력되어 센싱 제어부(T-IC)에 제공될 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 12를 참조하면, 단계(S100)에서 입력 센싱부(ISP)는 제1 모드로 동작될 수 있다. 제1 모드는 직접 센싱 모드를 포함할 수 있다. 제1 모드에서 직접 센싱 모드가 수행될 수 있다. 직접 센싱 모드는 입력 센싱부(ISP)에 대한 사용자의 직접 터치를 센싱하는 동작으로 정의될 수 있다. 예를 들어, 사용자는 표시 장치(DD)를 통해 게임을 할 때, 표시 장치(DD)를 직접 터치하여 게임을 수행할 수 있다. 직접 센싱 모드는 복수회 수행될 수 있다.
단계(S200)에서 콜모드 여부가 검출될 수 있다. 콜모드는 전화가 걸려오거나, 전화를 거는 동작으로 정의될 수 있다. 콜 모드에서 사용자는 통화를 수행할 수 있다. 콜모드(S200) 시, 즉, 사용자가 통화를 수행할 때, 단계(S300)으로 진행될 수 있다. 콜모드(S200)가 아닐 때, 즉, 사용자가 통화를 수행하지 않을 때, 단계(S100)으로 진행될 수 있다.
콜모드 시, 단계(S300)에서, 입력 센싱부(ISP)가 제2 모드로 동작될 수 있다. 제2 모드는 노이즈 센싱 모드 및 근접 센싱 모드를 포함할 수 있다. 제2 모드에서 노이즈 센싱 모드 및 근접 센싱 모드가 수행될 수 있다. 노이즈 센싱 모드 및 근접 센싱 모드는 복수회 수행될 수 있다.
노이즈 센싱 모드가 수행될 때, 입력 센싱부(ISP)와 표시 패널(DP) 사이의 기생 커패시터에 의한 노이즈가 센싱될 수 있다. 근접 센싱 모드에서는 입력 센싱부(ISP)에 대한 사용자의 근접 상태가 센싱될 수 있다. 예를 들어 사용자가 전화를 수신할 경우, 사용자는 휴대폰을 귀에 근접하게 배치하여 통화를 할 수 있다. 사용자가 휴대폰을 귀에 가까이 가져갈 때, 입력 센싱부(ISP)에서 사용자의 근접 상태가 센싱될 수 있다.
제1 배선들(TX1~TXh)에 인가되는 구동 신호(TS)의 전압 레벨, 구동 신호(TS)가 동시에 인가되는 동시 배선들의 개수, 및 구동 신호(TS)의 주파수 중 적어도 하나는, 노이즈 센싱 모드 및 근접 센싱 모드에서 다르게 설정될 수 있다. 이러한 동작은 이하 상세히 설명될 것이다.
단계(S400)에서, 입력 센싱부(ISP)에 대한 사용자의 근접 상태의 센싱 여부가 검출될 수 있다. 단계(S400)에서, 사용자의 근접 상태가 센싱될 때, 단계(S500)으로 진행될 수 있다. 단계(S500)에서, 센싱 신호(SS)에서 전술한 노이즈 센싱 모드에서 센싱된 노이즈가 제거될 수 있다. 센싱 신호(SS)는 근접 센싱 신호일 수 있다.
단계(S600)에서, 노이즈가 제거된 근접 센싱 신호가 출력됨으로써, 사용자의 근접 상태를 센싱하는 근접 센싱 모드의 감도가 향상될 수 있다. 사용자가 휴대폰에 근접한 상태가 센싱될 경우, 근접 센싱에 대응하는 소정의 이벤트가 수행될 수 있다. 예를 들어, 사용자가 휴대폰을 귀에 가까이 가져갈 때, 사용자는 휴대폰의 화면을 볼 수 없으므로, 표시 화면이 오프되어 절전 모드가 수행될 수 있다.
단계(S400)에서, 사용자의 근접 상태가 센싱되지 않을 때, 단계(S700)으로 진행되어 콜모드의 종료 여부가 검출될 수 있다. 단계(S700)에서 콜모드가 종료되었다면, 전화 통화가 종료된 것이므로, 단계(S100)으로 진행하여 입력 센싱부(ISP)가 제1 모드로 동작될 수 있다. 단계(S700)에서 콜모드가 종료되지 않았다면, 전화 통화가 유지된 상태이므로, 단계(S300)로 진행되어, 입력 센싱부(ISP)가 제2 모드로 동작될 수 있다.
도 13은 도 12의 콜모드에서 표시 패널, 입력 센싱부, 및 사용자의 근접 상태를 도시한 도면이다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 입력 센싱부(ISP) 아래에 표시 패널(DP)이 배치되고, 입력 센싱부(ISP) 상에 사용자(USR)가 근접하게 배치될 수 있다. 사용자(USR)와 표시 패널(DP) 사이에 커패시터(CAP)가 형성될 수 있다. 표시 패널(DP)과 입력 센싱부(ISP) 사이에 기생 커패시터(PCP)가 형성될 수 있다.
표시 패널(DP)의 도전체들과 입력 센싱부(ISP)의 도전체들에 의해 기생 커패시터(PCP)가 형성될 수 있다. 기생 커패시터(PCP)는 커패시터(CAP)보다 큰 용량을 가질 수 있다.
구동 신호(TS)가 입력 센싱부(ISP)에 인가될 때, 기생 커패시터(PCP)에 의한 노이즈로 인해, 근접 센싱 동작이 정상적으로 수행되지 않을 수 있다. 보다 큰 용량을 갖는 기생 커패시터(PCP)에 의해 제1 센싱 전극들(SE1)에 인가된 구동 신호(TS)에 노이즈가 발생할 수 있다. 본 발명의 실시 예에서, 이러한 노이즈가 먼저 검출되고, 이후 사용자의 근접 상태가 센싱된 센싱 신호에서 노이즈가 제거될 수 있다.
노이즈 센싱 모드에서 노이즈가 센싱될 수 있다. 노이즈 센싱 모드에서, 표시 패널(DP)의 의한 입력 센싱부(ISP)의 노이즈가 센싱될 수 있다.
노이즈 센싱 모드에서, 사용자(USR)의 근접 상태가 센싱되지 않기 위해, 입력 센싱부(ISP)에서 발생되는 전기장은 소정의 크기로 형성될 수 있다. 예를 들어, 노이즈 센싱 모드에서, 구동 신호(TS)에 따른 입력 센싱부(ISP)의 전기장(EF1)(이하 제1 전기장이라 칭함)은 표시 패널(DP)에 인가되고, 입력 센싱부(ISP) 상의 사용자(USR)에게 인가되지 않는 크기로 형성될 수 있다.
제1 전기장(EF1)이 입력 센싱부(ISP)에 형성됨으로써, 표시 패널(DP)에 의해 입력 센싱부(ISP)에서 발생하는 노이즈가 센싱되고, 사용자(USR)의 근접 상태는 센싱되지 않을 수 있다.
근접 센싱 모드에서, 사용자(USR)의 근접 상태가 센싱되기 위해, 구동 신호(TS)에 따른 입력 센싱부(ISP)의 전기장(EF2)(이하 제2 전기장이라 칭함)은 입력 센싱부(ISP) 상의 사용자(USR)에게 인가되기 위한 크기로 형성될 수 있다. 제2 전기장(EF2)이 입력 센싱부(ISP)에 형성됨으로써, 사용자(USR)의 근접 상태가 센싱될 수 있다. 또한, 제2 전기장(EF2)이 입력 센싱부(ISP)에 형성됨으로써, 표시 패널(DP)에 의한 입력 센싱부(ISP)의 노이즈도 센싱될 수 있다.
제2 전기장(EF2)에 의해 사용자(USR)의 근접 상태가 센싱된 센싱 신호(SS)는 표시 패널(DP)에 의한 노이즈를 포함할 수 있다. 앞서 제1 전기장(EF1)을 통해 표시 패널(DP)에 의한 노이즈가 검출되었으므로, 노이즈를 포함하는 센싱 신호(SS)에서 앞서 검출된 노이즈 신호가 제거될 수 있다. 예를 들어, 아래와 같이 근접 센싱 신호 및 노이즈 신호를 포함하는 센싱 신호에서 노이즈 신호가 감산될 수 있다.
(근접 센싱 신호 + 노이즈 신호) - 노이즈 신호 = 근접 센싱 신호
이러한 경우, 센싱 신호(SS)는 근접 센싱 신호를 포함하고, 노이즈를 포함하지 않을 수 있다.
이하, 제1 전기장(EF1) 및 제2 전기장(EF2)을 형성하기 위한 방법이 설명될 것이다.
도 14 내지 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 노이즈 센싱 및 근접 센싱의 타이밍들 및 구동 신호의 상태들을 도시한 도면들이다.
이하 설명의 필요에 따라, 도 13이 도 14 내지 도 16과 함께 설명될 것이다.
도 14 내지 도 16을 참조하면, 제2 모드(MD2)에서 매 프레임(FRM)마다 노이즈 센싱 모드(NSM) 및 근접 센싱 모드(PSM)가 수행될 수 있다. 따라서, 노이즈 센싱 모드(NSM) 및 근접 센싱 모드(PSM)가 반복해서 수행될 수 있다.
예시적으로, 매 프레임(FRM)마다 노이즈 센싱 모드(NSM) 및 근접 센싱 모드(PSM)가 한번씩 교대로 수행되었으나, 노이즈 센싱 모드(NSM) 및 근접 센싱 모드(PSM)의 횟수 및 순서는 이에 한정되지 않을 수 있다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 전기장의 크기는 전압의 레벨에 비례할 수 있다. 전압 레벨이 높을수록 전기장은 크게 형성되고, 전압 레벨이 낮을수록 전기장은 작게 형성될 수 있다.
노이즈 센싱 모드(NSM)에서 구동 신호(TS)는 제1 전압(V1)을 가질 수 있다. 근접 센싱 모드(PSM)에서 구동 신호(TS)는 제2 전압(V2)을 가질 수 있다. 제1 전압(V1)의 레벨은 제2 전압(V2)의 레벨보다 낮을 수 있다. 즉, 노이즈 센싱 모드(NSM)에서 구동 신호(TS)의 전압의 레벨은 근접 센싱 모드(PSM)에서 구동 신호(TS)의 전압의 레벨보다 낮을 수 있다. 예시적으로 제1 전압(V1)은 3V이고, 제2 전압(V2)은 12V일 수 있다.
노이즈 센싱 모드(NSM)에서, 구동 신호(TS)가 보다 작은 레벨을 갖는 제1 전압(V1)을 가질 때, 제1 전기장(EF1)이 형성될 수 있다. 근접 센싱 모드(PSM)에서, 구동 신호(TS)가 보다 큰 레벨을 갖는 제2 전압(V2)을 가질 때, 제2 전기장(EF2)이 형성될 수 있다. 본 발명의 실시 예에서, 구동 신호(TS)의 전압의 레벨이 조절되어, 노이즈 센싱 모드(NSM)가 보다 용이하게 수행될 수 있다.
도 13 및 도 15를 참조하면, 노이즈 센싱 모드(NSM)에서, 구동 신호(TS)가 동시에 인가되는 제1 배선들의 개수는, 근접 센싱 모드(PSM)에서 구동 신호(TS)가 동시에 인가되는 제1 배선들의 개수보다 작을 수 있다. 이하 제1 배선들(TX1~TXh)은 전송 배선들로 정의된다.
노이즈 센싱 모드(NSM)에서, 구동 신호(TS)가 동시에 인가되는 동시 전송 배선들(CH_M)의 개수는 M개일 수 있다. 근접 센싱 모드(PSM)에서 구동 신호(TS)가 동시에 인가되는 동시 전송 배선들(CH_N)의 개수는 N개일 수 있다. M은 자연수이고, N은 M보다 큰 자연수일 수 있다.
예시적으로, 노이즈 센싱 모드(NSM)에서, 구동 신호(TS)가 동시에 인가되는 동시 전송 배선들(CH_M)의 개수는 4개일 수 있다. 이러한 경우, 제1 내지 제4 전송 배선들에 구동 신호(TS)가 동시에 인가되고, 다음으로, 제5 내지 제8 전송 배선들에 구동 신호(TS)가 동시에 인가될 수 있다. 이러한 동작은 마지막 전송 배선까지 동일하게 수행될 수 있다.
예시적으로, 근접 센싱 모드(PSM)에서, 구동 신호(TS)가 동시에 인가되는 동시 전송 배선들(CH_N)의 개수는 20개일 수 있다. 이러한 경우, 제1 내지 제20 전송 배선들에 구동 신호(TS)가 동시에 인가되고, 다음으로, 제21 내지 제40 전송 배선들에 구동 신호(TS)가 동시에 인가될 수 있다. 이러한 동작은 마지막 전송 배선까지 동일하게 수행될 수 있다.
전기장은 구동 신호(TS)가 동시에 인가되는 동시 전송 배선들의 개수에 비례할 수 있다. 구동 신호(TS)가 동시에 인가되는 동시 전송 배선들의 개수가 많을수록 전기장이 크게 형성될 수 있다.
노이즈 센싱 모드(NSM)에서, M개의 동시 전송 배선들(CH_M)에 구동 신호(TS)가 동시에 인가될 때, 제1 전기장(EF1)이 형성될 수 있다. 근접 센싱 모드(PSM)에서, N개의 동시 전송 배선들(CH_N)에 구동 신호(TS)가 동시에 인가될 때, 제2 전기장(EF2)이 형성될 수 있다.
노이즈 센싱 모드(NSM)에서 동시 전송 배선들(CH_M)의 개수가 근접 센싱 모드(PSM)에서 동시 전송 배선들(CH_N)의 개수보다 작게 설정됨으로서, 노이즈를 센싱하기 위한, 제1 전기장(EF1)이 형성될 수 있다. 본 발명의 실시 예에서, 구동 신호(TS)가 인가되는 동시 전송 배선들의 개수가 조절되어, 노이즈 센싱 모드(NSM)가 보다 용이하게 수행될 수 있다.
도 13 및 도 16을 참조하면, 전기장의 크기는 주파수에 반비례할 수 있다. 장파장의 주파수를 갖는 신호가 단파장의 주파수를 갖는 신호보다 더 멀리 전송될 수 있는 원리와 같을 수 있다. 예를 들어, 주파수가 작을수록 전기장이 더 길게 형성되고(또는 더 크게 형성), 주파수가 클수록 전기장이 더 짤게 형성(또는 더 작게 형성)될 수 있다.
구동 신호(TS)는 소정의 주파수로 입력 센싱부(ISP)에 인가될 수 있다. 노이즈 센싱 모드(NSM)에서 구동 신호(TS)는 제1 주파수(F1)를 가질 수 있다. 근접 센싱 모드(PSM)에서 구동 신호(TS)는 제2 주파수(F2)를 가질 수 있다. 제2 주파수(F2)는 제1 주파수(F1)보다 작을 수 있다.
노이즈 센싱 모드(NSM)에서, 구동 신호(TS)가 보다 큰 제1 주파수(F1)를 가질 때, 제1 전기장(EF1)이 형성될 수 있다. 근접 센싱 모드(PSM)에서, 구동 신호(TS)가 보다 작은 제2 주파수(F2)를 가질 때, 제2 전기장(EF2)이 형성될 수 있다. 본 발명의 실시 예에서, 구동 신호(TS)의 주파수가 조절되어, 노이즈 센싱 모드(NSM)가 보다 용이하게 수행될 수 있다.
도 17 내지 도 20은 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 구동 신호의 상태들을 도시한 도면들이다.
도 17을 참조하면, 노이즈 센싱 모드(NSM)에서 구동 신호(TS)는 제1 전압(V1)을 갖고, 근접 센싱 모드(PSM)에서 구동 신호(TS)는 제2 전압(V2)을 가질 수 있다. 노이즈 센싱 모드(NSM)에서, 구동 신호(TS)가 동시에 인가되는 동시 전송 배선들(CH_M)의 개수는 M개이고, 근접 센싱 모드(PSM)에서 구동 신호(TS)가 동시에 인가되는 동시 전송 배선들(CH_N)의 개수는 N개일 수 있다.
노이즈 센싱 모드(NSM)에서, 구동 신호(TS)는 제1 전압(V1)을 갖고, 구동 신호(TS)가 동시에 인가되는 동시 전송 배선들(CH_M)의 개수는 M개이므로, 제1 전기장(EF1)이 보다 더 잘 형성될 수 있다.
도 18을 참조하면, 노이즈 센싱 모드(NSM)에서 구동 신호(TS)는 제1 전압(V1)을 갖고, 근접 센싱 모드(PSM)에서 구동 신호(TS)는 제2 전압(V2)을 가질 수 있다. 노이즈 센싱 모드(NSM)에서, 구동 신호(TS)는 제1 주파수(F1)를 갖고, 근접 센싱 모드(PSM)에서 구동 신호(TS)는 제2 주파수(F2)를 가질 수 있다.
노이즈 센싱 모드(NSM)에서, 구동 신호(TS)는 제1 전압(V1)을 갖고, 구동 신호(TS)가 제1 주파수(F1)를 가지므로, 제1 전기장(EF1)이 보다 더 잘 형성될 수 있다.
도 19를 참조하면, 노이즈 센싱 모드(NSM)에서, 구동 신호(TS)가 동시에 인가되는 동시 전송 배선들(CH_M)의 개수는 M개이고, 근접 센싱 모드(PSM)에서 구동 신호(TS)가 동시에 인가되는 동시 전송 배선들(CH_N)의 개수는 N개일 수 있다. 노이즈 센싱 모드(NSM)에서, 구동 신호(TS)는 제1 주파수(F1)를 갖고, 근접 센싱 모드(PSM)에서 구동 신호(TS)는 제2 주파수(F2)를 가질 수 있다.
노이즈 센싱 모드(NSM)에서, 구동 신호(TS)가 동시에 인가되는 동시 전송 배선들(CH_M)의 개수는 M개이고, 구동 신호(TS)가 제1 주파수(F1)를 가지므로, 제1 전기장(EF1)이 보다 더 잘 형성될 수 있다.
도 20을 참조하면, 노이즈 센싱 모드(NSM)에서 구동 신호(TS)는 제1 전압(V1)을 갖고, 근접 센싱 모드(PSM)에서 구동 신호(TS)는 제2 전압(V2)을 가질 수 있다. 노이즈 센싱 모드(NSM)에서, 구동 신호(TS)가 동시에 인가되는 동시 전송 배선들(CH_M)의 개수는 M개이고, 근접 센싱 모드(PSM)에서 구동 신호(TS)가 동시에 인가되는 동시 전송 배선들(CH_N)의 개수는 N개일 수 있다. 노이즈 센싱 모드(NSM)에서, 구동 신호(TS)는 제1 주파수(F1)를 갖고, 근접 센싱 모드(PSM)에서 구동 신호(TS)는 제2 주파수(F2)를 가질 수 있다.
노이즈 센싱 모드(NSM)에서, 구동 신호(TS)는 제1 전압(V1)을 갖고, 구동 신호(TS)가 동시에 인가되는 동시 전송 배선들(CH_M)의 개수는 M개이고, 구동 신호(TS)는 제1 주파수(F1)를 가지므로, 제1 전기장(EF1)이 보다 더 잘 형성될 수 있다.
도 21은 본 발명의 다른 실시예에 따른 노이즈 센싱 및 근접 센싱의 타이밍을 보여주는 도면이다.
도 21을 참조하면, 제2 모드(MD2)에서 노이즈 센싱 모드(NSM)가 복수회 수행되고, 근접 센싱 모드(PSM)가 복수회 수행될 수 있다. 도 14에 도시된 타이밍과 달리, 일부 프레임(FRM)에서 노이즈 센싱 모드(NSM) 및 근접 센싱 모드(PSM)가 교대로 수행되고, 일부 프레임(FRM)에서 근접 센싱 모드(PSM)만 수행될 수 있다. 이러한 동작에 따라, 근접 센싱 모드(PSM)의 수행 횟수는 노이즈 센싱 모드(NSM)의 수행 횟수보다 클 수 있다.
도 22는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 22를 참조하면, 단계(S100)에서 입력 센싱부(ISP)는 제1 모드로 동작될 수 있다. 제1 모드는 직접 센싱 모드를 포함할 수 있다. 제1 모드에서 직접 센싱 모드가 수행될 수 있다. 직접 센싱 모드는 복수회 수행될 수 있다.
단계(S200)에서 콜모드 여부가 검출될 수 있다. 콜모드(S200) 시, 즉, 사용자가 통화를 수행할 때, 단계(S310)으로 진행될 수 있다. 콜모드(S200)가 아닐 때, 단계(S100)으로 진행될 수 있다.
콜모드 시, 단계(S310)에서, 입력 센싱부(ISP)가 제2 모드로 동작될 수 있다. 제2 모드는 직접 센싱 모드 및 제1 근접 센싱 모드를 포함할 수 있다. 제2 모드에서 직접 센싱 모드 및 제1 근접 센싱 모드가 수행될 수 있다. 직접 센싱 모드 및 제1 근접 센싱 모드는 복수회 수행될 수 있다.
이후, 사용자의 직접 터치가 센싱될 때 또는 사용자의 근접 상태가 센싱될 때, 제1 근접 센싱 모드들의 수행 횟수와 다른 수행 횟수를 갖는 제2 근접 센싱 모드들이 수행될 수 있다. 제1 근접 센싱 모드들의 수행 횟수 및 제2 근접 센싱 모드들의 수행 횟수는 서로 다르나, 제1 및 제2 근접 센싱 모드들의 근접 센싱 동작들은 동일하게 수행될 수 있다.
구체적으로, 단계(S410)에서 사용자의 직접 터치에 대한 센싱 여부가 검출될 수 있다. 단계(S410)에서 사용자의 직접 터치가 센싱되면 단계(S420)에서 직접 센싱 신호가 출력될 수 있다.
단계(S430)에서 제1 근접 센싱 모드들의 수행 횟수가 감소되어 제2 근접 센싱 모드들로서 수행될 수 있다. 제1 근접 센싱 모드들의 수행 횟수보다 감소된 수행 횟수를 갖는 제2 근접 센싱 모드들이 수행될 수 있다. 따라서, 사용자의 직접 터치가 센싱될 때, 제2 근접 센싱 모드들의 횟수는 제1 근접 센싱 모드들의 횟수보다 작을 수 있다.
직접 센싱 신호가 출력되면 직접 센싱 신호에 대응하는 이벤트가 수행될 수 있다. 예를 들어, 사용자는, 콜모드에서, 휴대폰을 귀에 가까지 위치시키지 않고, 화면의 스피커를 활성화시켜 통화를 수행할 수 있다. 이때, 사용자는 통화 진행중, 화면에서, 다른 어플리케이션을 직접 터치하여 다른 어플리케이션을 수행할 수 있다.
단계(S410)에서 사용자의 직접 터치가 센싱되지 않으면, 단계(S510)으로 진행하여 사용자의 근접 상태에 대한 센싱 여부가 검출될 수 있다. 단계(S510)에서 사용자의 근접 상태가 센싱되면, 단계(S520)에서 근접 센싱 신호가 출력될 수 있다.
단계(S530)에서 제1 근접 센싱 모드들의 수행 횟수가 증가되어 제2 근접 센싱 모드들로서 수행될 수 있다. 제1 근접 센싱 모드들의 수행 횟수보다 증가된 수행 횟수를 갖는 제2 근접 센싱 모드들이 수행될 수 있다. 따라서, 사용자의 근접 상태가 센싱될 때, 제2 근접 센싱 모드들의 횟수는 제1 근접 센싱 모드들의 횟수보다 클 수 있다. 근접 센싱 신호가 출력되면, 전술한 절전 모드가 수행될 수 있다.
단계(S510)에서, 사용자의 근접 상태가 센싱되지 않을 때, 단계(S610)으로 진행되어 콜모드의 종료 여부가 검출될 수 있다. 단계(S610)에서 콜모드가 종료되었다면, 단계(S100)으로 진행하여 입력 센싱부(ISP)가 제1 모드로 동작될 수 있다. 단계(S610)에서 콜모드가 종료되지 않았다면, 단계(S310)로 진행되어, 입력 센싱부(ISP)가 제2 모드로 동작될 수 있다.
이러한 동작에 따라, 콜모드 수행 시, 직접 센싱 모드 및 근접 센싱 모드가 함께 수행되면서, 직접 터치 센싱 여부 및 근접 센싱 여부에 따라, 근접 센싱 모드의 수행 횟수가 가변될 수 있다.
사용자의 직접 터치가 센싱된다면, 근접 센싱 모드의 수행 횟수를 감소시켜, 상대적으로 직접 센싱 모드가 더 용이하게 수행될 수 있다. 사용자의 근접 상태가 센싱된다면, 근접 센싱 모드의 수행 횟수를 증가시켜, 상대적으로, 근접 센싱 모드가 더 용이하게 수행될 수 있다.
도 23은 도 22에 도시된 제1 모드의 직접 센싱 모드의 타이밍과 제2 모드의 직접 센싱 모드 및 제1 근접 센싱 모드의 타이밍을 도시한 도면이다.
이하 설명의 필요에 따라, 도 22가 도 23과 함께 설명될 것이다. 이하 도 23 내지 도 27의 타이밍들에서 제1 및 제2 근접 센싱 모드들(PSM1,PSM2)은 직접 센싱 모드들(DSM)보다 굵은 선으로 도시되었다.
도 22 및 도 23을 참조하면, 제1 모드(MD1)에서 매 프레임(FRM) 마다 복수회의 직접 센싱 모드들(DSM)이 수행될 수 있다. 제2 모드(MD2)에서 직접 센싱 모드들(DSM) 및 제1 근접 센싱 모드들(PSM1)이 수행될 수 있다. 매 프레임(FRM)에서 제1 근접 센싱 모드들(PSM1) 각각은 시간 상으로 서로 인접한 2번의 직접 센싱 모드들(DSM) 사이에서 수행될 수 있다.
예시적으로 매 프레임에서, 2번의 직접 센싱 모드들(DSM) 및 한 번의 제1 근접 센싱 모드(PSM1)가 수행되었으나, 직접 센싱 모드(DSM) 및 제1 근접 센싱 모드(PSM1)의 수행 횟수가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 24는 도 22에 도시된 직접 터치가 센싱될 때, 제2 모드의 직접 센싱 모드 및 제2 근접 센싱 모드의 타이밍을 도시한 도면이다. 도 25 내지 도 27은 도 22에 도시된 근접 상태가 센싱될 때, 제2 모드의 직접 센싱 모드 및 제2 근접 센싱 모드의 다양한 타이밍들을 도시한 도면들이다.
이하 설명의 필요에 따라, 도 22 및 도 23이 도 24 내지 도 27과 함께 설명될 것이다.
도 22, 도 23, 및 도 24를 참조하면, 제2 모드(MD2)에서, 사용자(USR)의 직접 터치가 센싱되면, 제2 근접 센싱 모드들(PSM2)이 수행될 수 있다. 제2 근접 센싱 모드들(PSM2)의 횟수는 제1 근접 센싱 모드들(PSM1)의 횟수보다 감소될 수 있다.
사용자(USR)의 직접 터치가 센싱된 이후, 소정의 프레임들(FRM)에서 제2 근접 센싱 모드들(PSM2)이 수행되지 않을 수 있다. 따라서, 제2 근접 센싱 모드들(PSM2)의 횟수는 제1 근접 센싱 모드들(PSM1)의 횟수보다 작을 수 있다. 또한, 직접 센싱 모드들(DSM)의 수행 횟수가 상대적으로 더 증가할 수 있다.
제2 근접 센싱 모드들(PSM2)의 수행 횟수가 제1 근접 센싱 모드들(PSM1)의 수행 횟수보다 작으므로, 제2 근접 센싱 모드들(PSM2)의 주기는 제1 근접 센싱 모드들(PSM1)의 주기보다 걸어질 수 있다.
콜 모드에서, 사용자(USR)의 직접 터치가 센싱된 경우, 사용자(USR)의 직접 터치가 더 빈번하게 수행될 수 있을 것으로 예측되므로, 근접 센싱 모드들을 감소시켜, 직접 센싱 모드들(DSM)의 수행 횟수가 상대적으로 더 증가할 수 있다. 따라서, 콜 모드에서, 사용자(USR)의 직접 터치가 센싱된 경우, 직접 센싱 모드들(DSM)이 보다 더 용이하게 수행될 수 있다.
도 22, 도 23, 및 도 25를 참조하면, 제2 모드(MD2)에서, 사용자의 근접 상태가 센싱되면, 제2 근접 센싱 모드들(PSM2)이 수행될 수 있다. 사용자(USR)의 근접 상태가 센싱된 이후, 매 프레임(FRM)에서 제2 근접 센싱 모드들(PSM2)의 수행 횟수가 직접 센싱 모드들(DSM)의 수행 횟수보다 클 수 있다. 직접 센싱 모드들(DSM)의 수행 횟수는 감소할 수 있다. 제2 근접 센싱 모드들(PSM2)의 횟수는 제1 근접 센싱 모드들(PSM1)의 횟수보다 클 수 있다.
제2 근접 센싱 모드들(PSM2)의 수행 횟수가 제1 근접 센싱 모드들(PSM1)의 수행 횟수보다 크므로, 제2 근접 센싱 모드들(PSM2)의 주기는 제1 근접 센싱 모드들(PSM1)의 주기보다 작아질 수 있다.
콜 모드에서, 사용자(USR)의 근접 상태가 센싱된 경우, 사용자(USR)가 귀에 근접하게 표시 장치(DD)를 위치시켜 통화를 수행하는 것으로 예측되므로, 근접 센싱 모드들을 증가시켜, 제2 근접 센싱 모드들(PSM2)의 수행 횟수가 증가할 수 있다. 따라서, 콜 모드에서, 사용자(USR)의 근접 상태가 센싱된 경우, 근접 센싱 모드들이 보다 더 용이하게 수행될 수 있다.
도 22, 도 23, 도 26, 및 도 27을 참조하면, 제2 모드(MD2)에서 사용자(USR)의 근접 상태가 센싱될 때, 프레임들(FRM)에서 제2 근접 센싱 모드들(PSM2)의 횟수는 제1 근접 센싱 모드들(PSM1)의 횟수보다 점차적으로 증가할 수 있다. 예를 들어, 도 26에 도시된 바와 같이, 제2 근접 센싱 모드들(PSM2)의 수행 횟수는 2n으로 증가할 수 있다. 또한, 도 27에 도시된 바와 같이, 제2 근접 센싱 모드들(PSM2)의 수행 횟수가 점차적으로 증가하여, 특정 프레임(FRM)부터 제2 근접 센싱 모드들(PSM2)만 수행될 수 있다.
도 28은 도 24 내지 도 27에 도시된 제1 및 제2 근접 센싱 모드들에서 입력 센싱부에 인가되는 구동 신호의 상태를 도시한 도면이다. 도 29는 도 23 내지 도 27에 도시된 직접 센싱 모드들에서 입력 센싱부에 인가되는 구동 신호의 상태를 도시한 도면이다.
도 28을 참조하면, 제1 및 제2 근접 센싱 모드들(PSM1,PSM2)에서 입력 센싱부(ISP)에 인가되는 구동 신호(TS)의 상태는 앞서 도 14 내지 도 20에서 설명된 바와 같을 수 있다. 제1 및 제2 근접 센싱 모드들(PSM1,PSM2)에서, 구동 신호(TS)는 제2 전압(V2)을 갖고, 구동 신호(TS)가 동시에 인가되는 동시 전송 배선들(CH_N)의 개수는 N개이고, 구동 신호(TS)는 제2 주파수(F2)를 가질 수 있다. 따라서, 구동 신호(TS)에 의해 입력 센싱부(ISP)에 제2 전기장(EF2)이 형성될 수 있다.
도 29를 참조하면, 직접 센싱 모드(DSM)에서, 구동 신호(TS)는 제3 전압(V3)을 갖고, 구동 신호(TS)가 동시에 인가되는 동시 전송 배선들(CH_L)의 개수는 L개이고, 구동 신호(TS)는 제3 주파수(F3)를 가질 수 있다. L은 N보다 작은 자연수이다. 구동 신호(TS)에 의해 입력 센싱부(ISP)에 제3 전기장(EF3)이 형성될 수 있다.
도 28 및 도 29를 참조하면, 입력 센싱부(ISP)를 터치하지 않고, 입력 센싱부(ISP)에 근접한 사용자의 근접 상태가 센싱되기 위해, 제1 및 제2 근접 센싱 모드들(PSM1,PSM2)의 제2 전기장(EF2)의 크기는 직접 센싱 모드(DSM)의 제3 전기장(EF3)보다 클 수 있다. 제2 전기장(EF2)이 제3 전기장(EF3)보다 크게 형성되기 위해, 구동 신호(TS)는 다음과 같이 설정될 수 있다.
구동 신호(TS)의 제2 전압(V2)의 레벨은 구동 신호(TS)의 제3 전압(V3)의 레벨보다 클 수 있다. 구동 신호(TS)가 동시에 인가되는 동시 전송 배선들(CH_N)의 개수는 구동 신호(TS)가 동시에 인가되는 동시 전송 배선들(CH_L)의 개수보다 클 수 있다. 구동 신호(TS)의 제2 주파수(F2)는 구동 신호(TS)의 제3 주파수(F3)보다 작을 수 있다. 이러한 경우, 직접 센싱 모드보다 근접 센싱 모드에서, 보다 큰 제2 전기장(EF2)이 형성되어, 사용자(USR)의 근접 센싱이 보다 용이하게 수행될 수 있다.
전압, 동시 전송 배선들, 및 주파수 중 어느 하나가 조절되거나, 두개가 조절되거나, 세개 모두가 조절될 수 있다. 즉, 구동 신호(TS)의 전압 레벨, 구동 신호(TS)가 동시에 인가되는 동시 전송 배선들의 개수, 및 구동 신호(TS)의 주파수 중 적어도 하나는, 직접 센싱 모드들(DSM) 및 제1 및 제2 근접 센싱 모드들(PSM1,PSM2)에서 다를 수 있다.
이상 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 또한 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니고, 하기의 특허 청구의 범위 및 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
DD: 표시 장치 DP: 표시 패널
ISP: 입력 센싱부 SE1,SE2: 제1 및 제2 센싱 전극
TS: 구동 신호 SS: 센싱 신호
T-IC: 센싱 제어부 EF1,EF2: 제1 및 제2 전기장
NSM: 노이즈 센싱 PSM: 근접 센싱
DSM: 직접 센싱 PSM1,PSM2: 제1 및 제2 근접 센싱

Claims (20)

  1. 복수개의 전송 배선들에 연결된 복수개의 제1 센싱 전극들 및 복수개의 센싱 배선들에 연결된 복수개의 제2 센싱 전극들을 포함하는 입력 센싱부를 직접 센싱 모드로 동작시키는 단계;
    콜 모드 시 상기 입력 센싱부를 노이즈 센싱 모드 및 근접 센싱 모드로 동작 시키는 단계; 및
    사용자의 근접 상태가 센싱될 때, 근접 센싱 신호에서 상기 노이즈 센싱 모드에서 센싱된 노이즈를 제거하는 단계를 포함하고,
    상기 전송 배선들에 인가되는 구동 신호의 전압 레벨, 상기 구동 신호가 동시에 인가되는 동시 전송 배선들의 개수, 및 상기 구동 신호의 주파수 중 적어도 하나는, 상기 노이즈 센싱 모드 및 상기 근접 센싱 모드에서 서로 다르게 설정되는 표시 장치의 구동 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 노이즈 센싱 모드에서 상기 구동 신호의 상기 전압 레벨은 상기 근접 센싱 모드에서 상기 구동 신호의 상기 전압 레벨보다 낮은 레벨을 갖는 표시 장치의 구동 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 노이즈 센싱 모드에서 상기 동시 전송 배선들의 개수는 상기 근접 센싱 모드에서 상기 동시 전송 배선들의 개수보다 작은 표시 장치의 구동 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 노이즈 센싱 모드에서 상기 구동 신호의 상기 주파수는 상기 근접 센싱 모드에서 상기 구동 신호의 상기 주파수보다 높은 표시 장치의 구동 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 노이즈 센싱 모드에서, 상기 구동 신호에 따른 전기장은 상기 입력 센싱부 아래의 표시 패널에 인가되고, 상기 입력 센싱부 상의 상기 사용자에 인가되지 않는 표시 장치의 구동 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 입력 센싱부를 상기 노이즈 센싱 모드로 동작시키는 단계는 상기 표시 패널에 의한 상기 입력 센싱부의 노이즈를 센싱하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 노이즈 센싱 모드에서 상기 구동 신호의 상기 전압 레벨은 상기 근접 센싱 모드에서 상기 구동 신호의 상기 전압 레벨보다 낮은 레벨을 갖고,
    상기 노이즈 센싱 모드에서 상기 동시 전송 배선들의 개수는 상기 근접 센싱 모드에서 상기 동시 전송 배선들의 개수보다 작은 표시 장치의 구동 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 노이즈 센싱 모드에서 상기 구동 신호의 상기 전압 레벨은 상기 근접 센싱 모드에서 상기 구동 신호의 상기 전압 레벨보다 낮은 레벨을 갖고,
    상기 노이즈 센싱 모드에서 상기 구동 신호의 상기 주파수는 상기 근접 센싱 모드에서 상기 구동 신호의 상기 주파수보다 높은 표시 장치의 구동 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 노이즈 센싱 모드에서 상기 동시 전송 배선들의 개수는 상기 근접 센싱 모드에서 상기 동시 전송 배선들의 개수보다 작고,
    상기 노이즈 센싱 모드에서 상기 구동 신호의 상기 주파수는 상기 근접 센싱 모드에서 상기 구동 신호의 상기 주파수보다 높은 표시 장치의 구동 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 노이즈 센싱 모드에서 상기 구동 신호의 상기 전압 레벨은 상기 근접 센싱 모드에서 상기 구동 신호의 상기 전압 레벨보다 낮은 레벨을 갖고,
    상기 노이즈 센싱 모드에서 상기 동시 전송 배선들의 개수는 상기 근접 센싱 모드에서 상기 동시 전송 배선들의 개수보다 작고,
    상기 노이즈 센싱 모드에서 상기 구동 신호의 상기 주파수는 상기 근접 센싱 모드에서 상기 구동 신호의 상기 주파수보다 높은 표시 장치의 구동 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 근접 센싱 모드는 복수회 수행되고, 상기 노이즈 센싱 모드는 복수회 수행되고,
    상기 근접 센싱 모드들의 수행 횟수는 상기 노이즈 센싱 모드들의 수행 횟수보다 큰 표시 장치의 구동 방법.
  12. 복수개의 전송 배선들에 연결된 복수개의 제1 센싱 전극들 및 복수개의 센싱 배선들에 연결된 복수개의 제2 센싱 전극들을 포함하는 입력 센싱부를 직접 센싱 모드들로 동작시키는 단계;
    콜 모드 시 상기 입력 센싱부를 상기 직접 센싱 모드들 및 제1 근접 센싱 모드들로 동작시키는 단계; 및
    사용자의 직접 터치가 센싱될 때 또는 상기 사용자의 근접 상태가 센싱될 때, 상기 제1 근접 센싱 모드들의 수행 횟수와 다른 수행 횟수를 갖는 제2 근접 센싱 모드들을 수행하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    매 프레임에서, 상기 제1 근접 센싱 모드들 각각은, 시간 상으로 서로 인접한 상기 직접 센싱 모드들 사이에서 수행되는 표시 장치의 구동 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 사용자의 직접 터치가 센싱될 때, 상기 제2 근접 센싱 모드들의 횟수는 상기 제1 근접 센싱 모드들의 횟수보다 작은 표시 장치의 구동 방법.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 사용자의 근접 상태가 센싱될 때, 상기 제2 근접 센싱 모드들의 횟수는 상기 제1 근접 센싱 모드들의 횟수보다 큰 표시 장치의 구동 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 사용자의 근접 상태가 센싱될 때, 매 프레임에서 상기 제2 근접 센싱 모드들의 횟수는 상기 직접 센싱 모드들의 횟수보다 큰 표시 장치의 구동 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 사용자의 근접 상태가 센싱될 때, 상기 제2 근접 센싱 모드들의 횟수는 상기 제1 근접 센싱 모드들의 횟수보다 점차적으로 증가하는 표시 장치의 구동 방법.
  18. 제 12 항에 있어서,
    상기 사용자의 직접 터치가 센싱될 때, 상기 제2 근접 센싱 모드들의 주기는 상기 제1 근접 센싱 모드들의 주기보다 길어지고,
    상기 사용자의 근접 상태가 센싱될 때, 상기 제2 근접 센싱 모드들의 주기는 상기 제1 근접 센싱 모드들의 주기보다 짧아지는 표시 장치의 구동 방법.
  19. 제 12 항에 있어서,
    상기 전송 배선들에 인가되는 구동 신호의 전압 레벨, 상기 구동 신호가 동시에 인가되는 동시 전송 배선들의 개수, 및 상기 구동 신호의 주파수 중 적어도 하나는, 상기 직접 센싱 모드들 및 상기 제1 및 제2 근접 센싱 모드들에서 서로 다른 표시 장치의 구동 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 근접 센싱 모드들에서 상기 구동 신호의 상기 전압 레벨은 상기 직접 센싱 모드들에서 상기 구동 신호의 상기 전압 레벨보다 높은 레벨을 갖고,
    상기 제1 및 제2 근접 센싱 모드들에서 상기 동시 전송 배선들의 개수는 상기 직접 센싱 모드들에서 상기 동시 전송 배선들의 개수보다 많고,
    상기 제1 및 제2 근접 센싱 모드들에서 상기 구동 신호의 상기 주파수는 상기 직접 센싱 모드들에서 상기 구동 신호의 상기 주파수보다 작은 표시 장치의 구동 방법.
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